發(fā)酵大豆制品的藥理作用研究進(jìn)展

吳易武，吳小剛，蔣先志，白冠輝，張志勇，余邦偉

(1.廣東藥科大學(xué)新藥研發(fā)中心，國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥制劑實(shí)驗(yàn)室(三級(jí))，廣東省教育廳現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510006; 2.廣東正當(dāng)年生物科技有限公司，廣東 廣州 511453)

大豆是一種營(yíng)養(yǎng)非常豐富的天然農(nóng)作物，含有30%～46%的蛋白質(zhì)和8種人體必需氨基酸，因此人們常把大豆當(dāng)作動(dòng)物性蛋白的替代品。此外，大豆還具有許多植物化學(xué)成分。但是大豆制品中存在的某些物質(zhì)很難被人體攝入吸收，如：難消化的蛋白質(zhì)、碳水化合物、凝集素、過敏原等。而將大豆進(jìn)行發(fā)酵能很好地解決這些問題，減少上述抗?fàn)I養(yǎng)因素的負(fù)面影響，便于人體吸收。

使用發(fā)酵以增強(qiáng)食品的可口性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、防腐性和藥用特性是一種古老的食物加工做法。發(fā)酵食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性增強(qiáng)，可能是由于食物在發(fā)酵過程中分子發(fā)生轉(zhuǎn)化，形成具有生物活性或可生物利用的終產(chǎn)物所致。發(fā)酵大豆制品不僅在品質(zhì)上優(yōu)于原材料、具有獨(dú)特風(fēng)味，更重要的是產(chǎn)生了許多原材料本身不具備的生物活性。本文對(duì)近年來發(fā)酵大豆制品藥理活性的研究進(jìn)展作一簡(jiǎn)要綜述，為發(fā)酵大豆制品的藥理作用研究和進(jìn)一步開發(fā)利用夯實(shí)基礎(chǔ)、提供理論參考。

1 抗氧化作用

抗氧化作用是指抵抗機(jī)體氧化反應(yīng)(如呼吸作用)或環(huán)境影響所產(chǎn)生的不穩(wěn)定物質(zhì)——自由基的氧化攻擊作用。過量的自由基堆積會(huì)導(dǎo)致人體衰老、癌癥或其他相關(guān)疾病的產(chǎn)生，且人體自由基的產(chǎn)生是不可避免的。為了維持平衡、保護(hù)機(jī)體，機(jī)體在產(chǎn)生自由基的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些抗氧化物質(zhì)，抗氧化物質(zhì)可以由機(jī)體自我合成，也可以從食物中攝取。相關(guān)研究表明：許多天然食物中都含有抗氧化物質(zhì)，發(fā)酵大豆制品含有的有效成分如抗氧化肽、類黑精、異黃酮化合物及其酚類化合物均具有抗氧化作用[1]，因此發(fā)酵大豆制品可以作為天然的抗氧化食品。He等[2]對(duì)熟大豆和發(fā)酵大豆的甲醇提取物研究表明，枯草芽孢桿菌對(duì)大豆的發(fā)酵作用增強(qiáng)了大豆的自由基清除活性、還原活性和亞鐵離子螯合能力，且發(fā)酵大豆的抗氧化活性隨著發(fā)酵時(shí)間和甲醇提取物質(zhì)量濃度的增加而增加，微生物發(fā)酵能顯著增強(qiáng)大豆的抗氧化活性。Ahmad等[3]將豆豉與未發(fā)酵的大豆相比，發(fā)現(xiàn)豆豉具有較高的β-分泌酶抑制、自由基清除能力和亞鐵離子螯合能力，豆豉中富含的異黃酮具有較好的抗氧化作用，可用于預(yù)防和治療阿爾茲海默病。Suo等[4]研究了乳桿菌發(fā)酵的豆奶(FSM-FLZ)對(duì)過氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)的豬腎近端小管LLC-PK1細(xì)胞氧化損傷的體外自由基清除活性及保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)FSM-FLZ顯著提高了LLC-PK1細(xì)胞的活力，減少了H2O2誘導(dǎo)的氧化損傷。此外，F(xiàn)SM-FLZ降低了細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)水平和脂質(zhì)過氧化，增加了內(nèi)源性過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性和mRNA表達(dá)。因此，結(jié)果表明FSM-FLZ是一種自由基清除劑，通過降低細(xì)胞內(nèi)ROS水平、抑制脂質(zhì)過氧化、增加抗氧化酶活性，起到抗氧化作用。

2 降血壓作用

血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)又稱肽基二肽水解酶、激肽酶Ⅱ，是一種可以催化血管緊張素Ⅰ水解為血管緊張素Ⅱ的水解酶，血管緊張素Ⅱ可以使血管收縮，從而起到升高血壓的作用；同時(shí)ACE還能催化具有降血壓作用的緩激肽水解使其失去活性。ACE的這2種生理活性都可以使血壓增高；因此，臨床上將血管緊張素轉(zhuǎn)化酶作為靶點(diǎn)，抑制其活性從而使血壓降低，這是目前治療高血壓病的有效措施之一。近年來，研究者在多種發(fā)酵大豆制品中發(fā)現(xiàn)了具有抑制ACE活性的活性物質(zhì)，表明發(fā)酵大豆制品具有降血壓的藥理作用。Wang等[5]研究了毛霉發(fā)酵豆豉的物質(zhì)組成及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制活性，結(jié)果表明，豆豉發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)、脂肪和可溶性多糖的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到了提高，且ACE抑制活性明顯，其ACE抑制活性主要來源于蛋白質(zhì)水解成分，成熟2周的豆豉ACE抑制活性最高。Wang等[6]采用納豆芽孢桿菌將豆粕在適宜溫度下進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，加速蛋白質(zhì)的水解。用超濾、凝膠層析、反相高效液相色譜等方法對(duì)含ACE抑制肽的粗提物進(jìn)行分離純化，得到了一種ACE抑制肽，其ACE抑制活性為84.1%，半數(shù)抑制濃度(IC50)值為0.022 mg/mL。結(jié)果表明，使用納豆枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵的豆粕具有良好的治療和預(yù)防高血壓的潛力。Li等[7]測(cè)定了22種國(guó)產(chǎn)醬油膏水提液中血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的抑制活性，結(jié)果顯示所有醬油膏的水提液均表現(xiàn)出ACE抑制活性，其中來自中國(guó)北方的6個(gè)樣品表現(xiàn)出了很強(qiáng)的ACE抑制活性，IC50值小于40.0 μg/mL。從ACE抑制活性最強(qiáng)的樣品中分離純化得到化合物C15H21NO7，它可能是在醬油膏生產(chǎn)過程中美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的苯丙氨酸和葡萄糖的共軛物，為美拉德反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)樣品ACE抑制活性的貢獻(xiàn)提供了支持。結(jié)果進(jìn)一步表明，樣品對(duì)ACE的抑制作用是多種生物活性物質(zhì)共同作用的結(jié)果，醬油膏是具有降血壓作用的功能性食品和ACE活性抑制劑的來源。

3 抗癌、抗腫瘤作用

大豆提取物中的異黃酮和皂苷均具有抗癌、抗腫瘤的藥理作用，因此大豆是具有抗癌、抗腫瘤潛力的天然藥物[8-10]。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵大豆制品的抗癌、抗腫瘤活性更強(qiáng)于原來的大豆制品。因此近年來不斷被作為抗癌、抗腫瘤藥物進(jìn)行研究。Khan等[11]用從韓國(guó)泡菜中分離得到的植物乳桿菌DGK-17發(fā)酵的大豆提取物(FSE)處理人結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)FSE能導(dǎo)致HCT-116細(xì)胞氨基末端激酶(JNK)活化，進(jìn)而導(dǎo)致Bax(促進(jìn)細(xì)胞凋亡的基因)活化，Bcl-2(抑制細(xì)胞凋亡的基因)下調(diào)，減弱線粒體膜電位，釋放細(xì)胞色素C，進(jìn)一步激活細(xì)胞凋亡蛋白酶使細(xì)胞凋亡。結(jié)果表明DGK -17發(fā)酵大豆種子提取物對(duì)人結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞有凋亡作用，說明DGK-17發(fā)酵的大豆種子粉具有抗癌作用。Li等[12]從羊肚菌發(fā)酵的豆粕中提取得到3種多糖組分MP-1、MP-3和MP-4，且評(píng)估了其對(duì)人肝癌細(xì)胞系(HepG-2)和人宮頸癌細(xì)胞(Hela)體外抗腫瘤活性的影響。結(jié)果顯示：MP-1、MP-3和MP-4均能在G0/G1期阻斷細(xì)胞周期進(jìn)展，誘導(dǎo)HepG-2細(xì)胞和Hela細(xì)胞凋亡；從發(fā)酵豆粕中純化的多糖可能是一種天然抗癌、抗腫瘤劑的新來源。趙欣等[13]對(duì)經(jīng)過發(fā)酵的黃豆制品水豆豉進(jìn)行理化試驗(yàn)和癌細(xì)胞體外試驗(yàn)，結(jié)果表明經(jīng)過48 h發(fā)酵的水豆豉的MCF-7細(xì)胞的Bcl-2基因均比其他發(fā)酵時(shí)間的水豆豉的弱，而Bax，caspase3、9基因(促進(jìn)細(xì)胞凋亡的基因)的表達(dá)則相反。說明經(jīng)過48 h發(fā)酵的水豆豉對(duì)MCF-7細(xì)胞的生長(zhǎng)具有最強(qiáng)的抑制作用，能起到很好的抗癌作用。

4 降血糖、血脂作用

隨著人民生活水平的提高，糖尿病、高脂血癥等慢性疾病的發(fā)病率也越來越高，不健康的飲食習(xí)慣就是導(dǎo)致慢性疾病的主要原因之一。要想預(yù)防高血脂、糖尿病等慢性疾病的發(fā)生，除了要養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣，還需要攝入一些具有預(yù)防和治療慢性疾病作用的食品，而發(fā)酵大豆制品就具有很好的降血糖、血脂作用。杜逸枚等[14]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大豆發(fā)酵制品唐可肽能顯著降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖水平、改善高脂血癥，對(duì)大鼠的腎臟有一定的保護(hù)作用。Chen等[15]從發(fā)酵大豆中分離得到一種生物活性成分6-羥基大豆苷元(6-HD)，它能促進(jìn)脂肪細(xì)胞的分化、改善胰島素敏感性、增強(qiáng)葡萄糖攝取，具有治療糖尿病的潛力。Lee等[16]研究了非發(fā)酵豆腐渣和叢毛紅曲霉菌發(fā)酵的豆腐渣對(duì)高脂飼養(yǎng)誘導(dǎo)肥胖小鼠的降脂和抗氧化作用，結(jié)果顯示：叢毛紅曲霉菌發(fā)酵的豆腐渣不僅具有抑制腹部脂肪堆積的作用，還可以通過降低血清中膽固醇、肝臟脂質(zhì)含量來治療和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化。

5 預(yù)防胃損傷

大豆含有豐富的蛋白質(zhì)、異黃酮、皂苷和磷脂等活性成分，通過發(fā)酵能產(chǎn)生更多的活性成分。經(jīng)常食用含有大豆異黃酮的發(fā)酵大豆制品可以明顯降低胃部損傷的發(fā)生率[17]，大豆中的皂苷活性成分也可以有效預(yù)防內(nèi)臟損傷的發(fā)生。機(jī)體產(chǎn)生胃損傷后通常會(huì)出現(xiàn)炎癥現(xiàn)象，而大豆蛋白和大豆多肽能顯著抑制炎癥[18]；因此，發(fā)酵大豆制品是天然的預(yù)防胃損傷的功能性食品。Suo等[19]研究了在不同容器中發(fā)酵的水豆豉對(duì)鹽酸/乙醇誘導(dǎo)的小鼠胃黏膜損傷的治療效果，發(fā)現(xiàn)用玻璃容器發(fā)酵的水豆豉處理的胃黏膜損傷小鼠的胃液分泌量和pH值，與雷尼替丁處理的小鼠、正常小鼠接近，胃黏膜損傷明顯減輕。Liu等[20]研究了乳酸菌發(fā)酵脫脂豆奶對(duì)胃黏膜損傷模型大鼠黏膜完整性的影響，發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵的脫脂豆奶降低了胃黏膜的損傷指數(shù)，可以防止胃損傷。

6 其他藥理作用

除上述藥理活性外，發(fā)酵大豆制品還具有較好的免疫調(diào)節(jié)作用。大豆制品含有許多具有刺激免疫活性的物質(zhì)，發(fā)酵后因這些活性成分的改變，其免疫調(diào)節(jié)作用得以增強(qiáng)。Cho等[21]研究了韓國(guó)的發(fā)酵豆制品，發(fā)現(xiàn)清麴醬中的多糖對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7具有免疫刺激活性，且清麴醬能顯著提高NO和免疫刺激細(xì)胞因子(IL-6、IL-12)的水平，顯著恢復(fù)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫抑制小鼠模型中淋巴細(xì)胞增殖下降、自然殺傷細(xì)胞活性下降和白細(xì)胞計(jì)數(shù)下降，因此可以作為一種有效的免疫刺激劑。

發(fā)酵大豆制品的抗菌作用明顯。關(guān)于發(fā)酵大豆制品抗菌活性的研究有很多，但其抗菌活性成分尚無定論，多數(shù)研究認(rèn)為是其菌株或生物活性肽在發(fā)揮作用。Cheng等[22]研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌E20發(fā)酵豆粕產(chǎn)生的抗菌肽(AMPs)對(duì)溶藻弧菌和副溶血性弧菌均有較強(qiáng)的抗菌活性。Xu等[23]研究發(fā)現(xiàn)，從中國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵大豆制品納豆中分離得到的枯草芽孢桿菌NT-6，可分泌一種抗菌肽AMPNT-6，對(duì)副溶血性弧菌有明顯的抑制作用。

7 總結(jié)與展望

綜上所述，發(fā)酵大豆制品不僅風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，還具有很好的臨床應(yīng)用價(jià)值。其抗氧化藥理活性能減輕老年人的更年期癥狀，起到很好的抗衰老作用；降血壓、降血糖和降血脂功能，在治療和預(yù)防心血管疾病方面有很好的應(yīng)用潛力；抗癌、抗腫瘤活性更是當(dāng)前研究熱點(diǎn)，大大開拓了發(fā)酵大豆制品的研究前景；此外，預(yù)防胃損傷、調(diào)節(jié)免疫和抗菌作用也十分明顯。

發(fā)酵大豆制品作為天然的功能性食品，根據(jù)發(fā)酵條件和發(fā)酵菌株的不同，其生物活性成分還有待進(jìn)一步研究，具有巨大的發(fā)展前景。